السبت ١٥ ديسمبر ٢٠١٨
Lang :

وصفة طبية من تقنية النانو مضادة للميكروبات 2018-10-31 14:30:33


وصفة طبية من تقنية النانو مضادة للميكروبات

اصبحت الاقمشة المستخدم فيها تكنولوجيا النانو علاجاً فعالاً ودائماً مضادا لجراثيم الاقمشة، وهناك عدد من العلاجات النسجية المضادة للجراثيم المتاحة حاليا للمستشفيات ومقدمي الرعاية الصحية، ولكن معظمهم يتفقون على المخاوف المحتملة المتعلقة عادة بالمتانة وكفاءة الإنتاج والفعالية الشاملة.

وهناك عملية مبتكرة جديدة نانونية مضادة للجراثيم لتطبق على الأقمشة قريبًا لتوفر للمستشفيات وصفة طبية مثالية تحتاجها،هذه التكنولوجيا يتم بها استخدام الكيمياء فوق الصوتية لربط الجسيمات النانوية إلى الألياف والأقمشة ونشأت في العمل الذي قام به أهارون جيدانكين والدكتورة إيلانا بيرلشتين وفريقهم في جامعة بار إيلان في إسرائيل.

وقال جيدانكين "إن المزايا الرئيسية لهذه التكنولوجيا هي أنها يمكن أن تطبق خصائص مضادة للجراثيم على أي نوع من الأقمشة الجاهزة"، وأن المعاجة للاقمشة لا تغير على الإطلاق في لون النسيج أو الخصائص الفيزيائية، ومن الناحية العمليةً فهي فعالة من حيث التكلفة.

وعلى سبيل المثال يمكن استخدام هذه التكنولوجيا الخاصة في المستشفى لإدخال خواص مضادة للجراثيم على الزي الرسمي للموظفين، والبيجامات، والبياضات، والبطانيات، والستائر ألخ .. للحد بشكل كبير من معدلات الاعتلال والوفيات بالتوازي مع خفض تكاليف العلاج في المستشفيات".

تطوير التكنولوجيا :

تأسست شركة نانو المنسوجات في عام 2014 لتسويق تكنولوجيا تطبيق جسيمات النانو في الأقمشة، وقد حصلت الشركة على حقوق عالمية من جامعة بار ايلان، بما في ذلك براءات الاختراع الممنوحة على التكنولوجيا والتطبيقات المودعة سابقا - ويتم اعتماد براءات الاختراع في الولايات المتحدة وإسرائيل وأوروبا، ولكن لا تزال تنتظر الموافقة على براءات الاختراع في آسيا.

انضم كل من جيدانكين و بيرلشتين نانو تكستيل لتقديم الدعم الفني لجهود التسويق والاستمرار في دفع التكنولوجيا، ويقع التركيز الرئيسي لنانو المنسوجات الآن على التنفيذ الكامل لتكنولوجيا تطبيق جسيمات النانو، بما في ذلك استراتيجيات الإنتاج والمبيعات. والعمل على تطوير معدات المعالجة على نطاق صناعي لجلب التكنولوجيا إلى السوق العالمية، وستركز الجهود الأولية للتغلغل في الأسواق على 14 مليار دولار، وتزايد سوق المنسوجات الطبية. وعلى الرغم من أن مكافحة العدوى في المستشفيات قد تحسنت كثيرًا في جميع أنحاء العالم، فلا يزال هناك ما يزيد عن 3 ملايين حالة وفاة سنويًا تعزى إلى العدوى المكتسبة خلال فترة الإقامة في المستشفيات.

 ووفقا لبحوث نانو المنسوجات، فإن واحد من كل 10 مرضى في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي يصاب بعدوى أثناء وجوده في المستشفى، ومع تزايد مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية فأصبح البحث عن حلول جديدة أمرًا ملحًا بشكل متزايد.

وتستند تقنية نانو المنسوجات المبتكرة للجراثيم على التحقيق الذي بدأه جيدانكن منذ أكثر من 10 سنوات حيث شارك في مشروع بحثي لإنتاج الجوارب التي يمكن أن يرتديها الجنود الإسرائيليون لأكثر من أسبوع دون الحاجة إلى الغسيل، حيث أن البكتيريا تسبب الرائحة الكريهة للجوارب، وأنه إذا أمكن القضاء على البكتيريا فسيتم القضاء على الرائحة الكريهة.

وأدت الجهود المبذولة للقضاء على البكتيريا إلى مزيد من البحث في الجسيمات النانوية والتكنولوجيات بالموجات فوق الصوتية، والتي بلغت ذروتها في برنامج الاتحاد الإطاري السابع للاتحاد الأوروبي الذي منح 12 مليون يورو للتمويل لمواصلة هذه الجهود البحثية، وقد مكن ذلك فريق جيدانكن من تطوير مفهوم إنشاء الأقمشة المقاومة للبكتيريا بشكل كامل.

جسيمات النانو هى الحل: 

 المعروف عن جسيمات اكسيد الزنك النانونية المستخدمة في المستحضرات، الكريمات وواقيات الشمس المعروفة بخصائصها المضادة للبكتيريا والمعتمدة منذ وقت طويل من قبل إدارة الغذاء والدواء بأنها آمنة للجلد البشري.

يقول جيدانكين: "إن أسرار نجاح التكنولوجيا هي الجسيمات النانوية والكيمياء الفوق صوتية "، وتبدأ العملية عند امرار الموجات فوق الصوتية فى محلول أكسيد الزنك بجسيمات نانونية حيث تتصاعد فقاعات ترفع درجات حرارة المحلول، وإذا انفجرت فقاعة بالقرب من سطح النسيج الذى يمر فى المحلول فيحدث بثق نفاث دقيق من المحلول تطلق الجسيمات النانوية لأكسيد الزنك التي تشكلت حديثا نحو سطح النسيج بسرعة عالية، ثم تصبح الجسيمات جزءًا لا يتجزأ من النسيج بسبب القوة الهائلة التي ضرب بها".

وأوضح جيدانكين وفليكسيبيل أن مرونة العملية تسمح افتراضيا لأي منسوجات جاهزة لتصبح مضادة للجراثيم دون أية آثار سلبية أو أضرار تلحق بخصائص النسيج القائمة بما في ذلك الملمس أو الامتصاصية، وبغض النظر عما إذا كان القماش من ألياف طبيعية أو صناعية.    

وتم إنشاء خطين نموذجيين للإنتاج التجريبي قادران على إنتاج أقمشة يصل طولها إلى 50 سنتيمترا للنهوض بالتكنولوجيا وتغذية عمليات التجارب المعملية  اللاحقة، و لا يزال  كلا الخطين قيد الاستخدام لخلق عينات إضافية وفهم آخر للعملية.

أظهرت الاختبارات المعملية والتقييمات أن عملية تطبيق جسيمات أكسيد الزنك متناهية الصغر كانت فعالة جدا في إنتاج خصائص النسيج المضادة للبكتيريا التي تمنع انتشار العدوى المكتسبة في المستشفيات والحد من التلوث المتبادل.  وركز الاختبار على ثمانية أنواع معينة من البكتيريا التي حددها الأطباء على أنها تشكل أكبر خطر على المرضى. ويتم الحصول على الأقمشة المعالجة لقتل انواع البكتيريا الثمانية بكفاءة، وربما الأهم من ذلك هو الاحتفاظ بخواص مضادة الجراثيم بعد عمليات غسل متعددة .
وأظهرت عمليات تقييم إضافية أن عملية معالجة أكسيد الزنك لا تلحق الضرر بجودة النسيج أو المظهر أو اللمس، كما أنها لا تغير اللون لأن جزيئات أكسيد الزنك صغيرة جدا ليس لها لون مرئي. ولها خصائص متانة  ومضادة للجراثيم طويلة الأمد.

وهذا لم يسبق له مثيل في العلاجات المضادة للجراثيم الحالية الأخرى . وتحتفظ الأقمشة المعالجة ب 100 في المائة من فعاليتها حتى بعد 65 دورة غسيل في 92 درجة مئوية و 100 دورة غسيل في 75 درجة مئوية.. وقال جيدانكين "ان هذه النتيجة تجعل تقنيناتنا مختلفة عن غيرها واستثنائية. وما يجعل هذه التكنولوجيا أكثر إثارة هو أن أكسيد الزنك يقتل أيضا بعض البكتيريا التي أصبحت مقاومة للمضادات الحيوية"
ونظرا لأن جميع الأعمال التي تم القيام بها حتى الآن قد أجريت على خطوط تجريبية تم إنشاؤها لهذا الغرض، ولم يتم تأكيد تكاليف العملية الفعلية. ووفقا لهيرش"تقدر التكلفة المباشرة لكل متر تشغيل بأقل من 10 سنت.

ومن الواضح أن التكاليف النهائية الفعلية ستعتمد على نوع النسيج وجودة المعالجة الأولية ومقدار الجسيمات النانوية التي ستضاف، ولكن هذا سوف يحتاج إلى إثبات عند البدء في الإنتاج الكامل والتشغيل"، وأضافت جولدهامر"ويعتقد أيضا أن المزيد من الفهم والخبرات المكتسبة في ظل ظروف التصنيع الحقيقية سوف يقلل من التكاليف أيضا".

ويجب أن تؤخذ فى الاعتبار خفض التكاليف المنهجية المحتملة المرتبطة بقابلية التطبيق على أي المنسوجات الجاهزة للمستشفيات وصناعة الرعاية الصحية في الاعتبار، والتكاليف المنخفضة الناتجة عن منع انتشار العدوى المكتسبة في المستشفيات وتخفيف التلوث المتبادل بين المرضى والعاملين في المجال الطبي، وبالتالي الحد بشكل كبير من معدلات العدوى الثانوية إلى جانب التطبيقات المضادة للبكتيريا الأكثر دواما والتي تؤدي إلى خفض مدة البقاء في المستشفى وتكون العلاجات الطبية أكثر كفاءة وتقلل العبء الاقتصادي على مقدمي الرعاية الصحية، وتؤدى الى وفورات محتملة في التكاليف مما يزيد من تعويض أي تكاليف إضافية مرتبطة بعملية المعالجة النانو تكستيل.
 

ترجمة واعداد مهندس استشارى/على بدر

مستشار الاتحاد العربى للصناعات النسجية ورئيس اسبق لشركة مصر للحرير الصناعى

عن مقالة المحرر المشارك لمجلة عالم النسجيات الآسيوية "جيم كوفمان" ديسمبر 2017

info@khoyout.com